Биоинженерия
Биоинженерия применяет биологические концепции для решения реальных проблем в науках о жизни1. Замена утраченных, а также поврежденных органов или тканей - одна из основных областей, где тканевая инженерия и биофабрикация являются актуальными стратегиями2.
NETZSCH предлагает решения для термической и реологической характеризации по всей цепочке от сырья до тканей и искусственных тканей.
1Pavlovic, Bioengineering A Conceptual Approach, Springer, 2015, DOI 10.1007/978-3-319-10798-1
2Malda, J. et al., 25th Anniversary Article: Engineering Hydrogels for Biofabrication, Advanced Materials, 2013, https://doi.org/10.1002/adma.201302042
Сырье (биоинки, биорезины, клеточные культуры)
3D-печать альгинатных гидрогелей:
- Оценка пригодности гидрогелей для 3D-печати методом экструзии
- Изучение влияния лекарственной нагрузки на реологические свойства гидрогелей
Криоконсервация:
- Определение процессов кристаллизации с помощью ДСК
- Изучение витрификации клеток и биополимеров в процессе сублимационной сушки
Характеристика гелеобразования в реальном времени:
- Изучение гелеобразования биополимерных гидрогелей в режиме реального времени
- Изучение влияния изменения химической среды при сдвиге
.
Некоторые из перечисленных выше проблем связаны со сложным поведением многокомпонентных биоинков и биоматериалов при течении, где механическая реакция и химическая среда тесно взаимосвязаны.
Передовые реологические методы, такие как реодиализ, позволяют контролировать изменения химического состава образца во время сдвига, что позволяет исследовать индивидуальный вклад в общую реологическую реакцию в реалистичных условиях процесса.
3D-биопринтинг
Электропрядение волокна:
- Понимание и прогнозирование процесса прядения электроволокна с помощью реологии
- Эффективная оптимизация процесса на основе реологического понимания
Валидация биоматериалов для калибровки процессов 3D-биопечати:
- Охватить достаточно широкий диапазон реологических свойств для 3D-биопечати
- Обеспечение надежных процессов калибровки путем выбора подходящих модельных материалов
Строительные леса
Денатурация биомолекул:
- Анализ влияния денатурации на биомолекулы
- Применять для изготовления матов из кровяных волокон и коллагена
Денатурация коллагена и желатина:
- Изучение денатурации соответствующих компонентов в гидрогелях, таких как коллаген или желатин
.
Контроль качества строительных лесов:
- Термический фингерпринтинг для контроля качества с помощью ДСК и ТГА
- Использование характерных переходов и ступеней потери веса в качестве параметров контроля качества
- Быстрый скрининг для определения соответствия между партиями
- Неразрушающая пробоподготовка во многих случаях
Выращивание
В процессах культивирования биологические системы часто очень чувствительны к изменениям в окружающей химической среде, особенно при приложении механического напряжения.
Для изучения изменения структурных и реологических свойств в таких динамических условиях реодиализ позволяет на месте изменять химический состав образца, отслеживая вязкоупругое поведение в реальном времени при контролируемом сдвиге.
Ткани и искусственные ткани
Кальцификация:
- Ответьте на вопросы о кальцификатах, касающихся состава и степени на ваших имплантатах или тканях
Искусственная кровь:
- Обеспечить сопоставимое реологическое поведение искусственной крови по сравнению с цельной кровью человека
- Использовать понимание реологических свойств искусственной крови для разработки медицинских устройств, таких как стенты и сердечные клапаны
Кожа:
- Изучение возрастных изменений механических свойств кожи с помощью метода сдвиговой реологии
.
Регенерация поврежденного мозга:
- Изучение гелеобразования пептидного гидрогеля для регенерации поврежденного мозга
- Применение реологии для определения характеристик геля
В некоторых областях применения, связанных с тканями, используются мягкие, высокодинамичные материалы, механические свойства которых изменяются в ответ на изменения структуры или химической среды.
Для таких сложных систем передовые реологические подходы, такие как реодиализ, позволяют контролировать химический обмен во время измерений, что дает более глубокое понимание гелеобразования и взаимосвязи структуры и свойств при реалистичной механической нагрузке.
Наши партнеры
